BE396921A - - Google Patents

Description

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  " Prooédé de fabrication et de moulage d' alliages de métaux durs, et objets, enparticulier outils, en ces alliages". 



   L'invention est relative à un procédé pour la fabrication et le moulage d'alliages de métaux durs et à des objets, en par-   ticulier   des outils tranchants, des outils de traction, d'étirage, de tréfilage ou analogues en ces alliages. 



   On sait que, par réduction d'oxyde de métaux, suivie de moulage et de frittage répété, on peut produire des alliages durs qui conviennent spécialement pour les outils tranchants, les filières et analogues. Jusqu'ici, la réduction se faisait dans une atmosphère réduotrioe ou dans du   charbon   en poudre. 



   Ce procédé donnait assez bien d'embarras, et, quant à sa possibilité d'application, il dépendait des formes des fours. 



   L'invention a pour but de procurer un mode opératoire plus 

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 simple, qui convienne aussi pour le travail continu, et une plus grande indépendance quant à la possibilité d'application d'alliages durs et de former des objets, en particulier des ou- tils tranchants, des outils d'étirage ou analogues en partant d'alliages durs particulièrement appropriés à cet usage. 



   Le procédé suivant l'invention, appelé ci-après procédé "Novunet", consiste en ce que les oxydes sont réduits dans de la poudre de métaux qui s'oxydent facilement, par exemple dans du silicium, du magnésium ou de l'aluminium. On peut ajouter aux poudres des métaux des mélanges de produits chimiques cé- dant de l'ammoniaque, qui agissait canne accélérateurs et for- ment une protection contre l'oxydation pendant le refroidisse- ment. Après que les oxydes des métaux sont réduits, ils sont finement moulus et mélangés; ils sont ensuite huneotés   d'un   li- quide se vaporisant facilement et moulés.

   Le moulage, et ceci est aussi une partie de l'invention, se fait avantageusement au moyen d'air comprimé, la masse hunide étant centrifugée dans les moules par un puissant jet   d'aib.   La masse reçoit ainsi une fermeté Qui, dans les prooédés connus, n'est atteinte qu'a- près le premier frittage. Il est par conséquent possible, si c'est nécessaire, de façonner la masse de la pièce formée à l'air comprimé, encore avant le chauffage et d'en fabriquer tou- te pièce moulée voulue. Ceci constitue un perfectionnement impor- tant de la technique du moulage des alliages durs, étant donné qu'il n'existe pour ainsi dire plus   awune   limitation de la possibilité de moulage. 



   Au lieu d'opérer le moulage à l'air comprimé on peut le réaliser, en arrivant presque au même effet, par secouement et damage simultanés du mélange hunide. 



     Grâce   au procédé "Novumet", on ne doit chauffer qu'une fois 
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 cltuab la masse moulée pour -le frittage et le soudage. ut travail sous pression ou dans une atmosphère de gaz disparaît, ce qui constitue également une amélioration importante. 

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   Pour le frittage, les pièces moulées sont simplement placées dans un lit de poudre de métaux, à laquelle on peut mélanger des produitschimiques cédant de l'ammoniaque, afin d'obtenir une plus grande protection contre l'air extérieur. 



   La durée et la température de chauffe se mesurent d'après l'épaisseur des parois des pièces et d'après la composition de l'alliage. Normalement, le temps de chauffe varie de deux à dix heures. La température de ohauffe est supérieure à 1300 . 



   Bien que suivant le procédé selon   l'invention,   dans l'es- sentiel la plupart des alliages métalliques durs qui contiennent du tungstène, du chrome ou du molybdène dans un métal auxiliaire, ou aussi des alliages de cette espèce auxquels du titane et du bore ainsi que du silicium et des siliciures   soit   mélangés, peu- vent être façonnés, l'utilisation de certains nouveaux alliages métalliques suivant l'invention, est toutefois particulièrement avantageux. 



   Ces nouveaux alliages se distinguent des alliages connus par une très grande ténacité à côté d'une dureté plus él evée, de sorte qu'ils sont déjà capables par eux-mêmes de résister à de fortes sollicitations par   choc.   



   Si maintenant, ces alliages sont fabriqués et traités sui- vant le procédé de l'invention, les propriétés désirables des objets fabriqués en ces alliages par rapport à ceux connus augmentent encore dans une mesure plus large. 



   Tous les alliages connus susmentionnés contiennent des carbures quelconques. 



   Dans la fabrication des alliages suivant l'invention,on est parti de ce que les cristaux du bore seuls, ainsi que les sili- ciures du bore et du titane et les alliages de titane et de bore ont une très grande dureté qui se rapproche de celle du diamant. 



  Suivant l'invention, ceux-ci sont alliés à du cobalt, ce qui don- ne naissance aux propriétés désirées pour les outils tranchants, les outils d'étirage ou analogues. Il est avantageux d'encore introduire dans   l'alliage,du   magnésie, de l'aluminium, du vana- 

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 diun ou du béryllium en minimes quantités d'm seul ou de plu- sieurs de ces métaux ensemble, ce qui fait obtenir une nouvelle augmentation de la   dure@@ ainsi   que de la ténacité de la matière. 



  On peut aussi remplacer le bore et le   titane....   par du tungstène, et, d'autre part, à la place de celui-ci on peut mettre un des autres éléments du groupe du chrome. Il est essentiel pour les alliages suivant l'invention que dansceux-ci les carbures   @as-   sent complètement défaut. 



   Une minime addition de fer exeroe à peine une influence sur la qualité du métal; on peut donc utiliser également des ma- tières brutes contenant du fer comme impureté. 



   Il se tonne ainsi les alliages suivants selon   l'invention:     1)   40 - 80   %   de titane 
10 - 50 % de silicium jusqu'à   15 %   de   cobalt.   



   2) 15 - 50   %   de titane 
40 - 80 % de bore jusqu'à 15 % de cobalt. 



   3) Les alliages qui précèdent avec jusqu'à 10% de magnésium,   d'aluminium,   de vanadium ou de   béry@@ium.   



   4) Les alliages 1-3 avec remplacement total ou partiel du titane et du bore par du tungstène. 



   Les alliages suivants doivent être désignés comme étant particulièrement à conseiller: 
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<tb> 1) <SEP> 76 <SEP> % <SEP> de <SEP> titane <SEP> 3b) <SEP> 41 <SEP> % <SEP> de <SEP> titane
<tb> 
<tb> 14.5 <SEP> % <SEP> de <SEP> silicium <SEP> 13,2 <SEP> % <SEP> de <SEP> silicium
<tb> 
<tb> 
<tb> 9.5 <SEP> % <SEP> de <SEP> oobalt <SEP> . <SEP> 32,6% <SEP> de <SEP> bore
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<tb> 
<tb> 2) <SEP> 45 <SEP> % <SEP> de <SEP> titane <SEP> 12.5 <SEP> % <SEP> de <SEP> cobalt
<tb> 
<tb> 
<tb> 40 <SEP> % <SEP> de <SEP> bore <SEP> 0.3 <SEP> % <SEP> de <SEP> vanadium
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<tb> 
<tb> 15 <SEP> % <SEP> de <SEP> oobal <SEP> t <SEP> .

   <SEP> 0.4 <SEP> % <SEP> de <SEP> magnésium
<tb> 
<tb> 
<tb> 3a)71 <SEP> % <SEP> de <SEP> titane <SEP> @) <SEP> 70% <SEP> de <SEP> tungstène
<tb> 
<tb> 
<tb> 17.5 <SEP> % <SEP> de <SEP> s@licium <SEP> 13% <SEP> de <SEP> silicium
<tb> 
<tb> 
<tb> 11 <SEP> % <SEP> de <SEP> cobalt <SEP> 10% <SEP> de <SEP> titane
<tb> 
<tb> 
<tb> 0.5 <SEP> % <SEP> de <SEP> vanadium. <SEP> 0,5% <SEP> de <SEP> vanadium
<tb> 
 
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<tb> 6,5% <SEP> de <SEP> cobalt.
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Claims (1)

1. REVENDICATIONS.

   1) Procédé pour la fabrication et le moulage d'alliages de métaux durs, caractérisé en ce que les natieres brutes oxydées ou métalliques sont réduites dans des poudres de métaux facile- ment oxydables, en ce qu'elles sont ensuite finement moulues et humectées, en ce qu'elles sent mises ensuite sous la forme d'em- ploi avec compression mécanique simultanée et en ce qu'elles sont soumises à un traitement thermique opéré en une fois.

   2) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la réduction est effectuée dans des poudres de métaux facilement oxydables, tels que, par exemple, le silioiun, l'aluminium et le magnésium.

   3) Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'aux poudres de métaux, on mélange des produits chimiques cé- dant de l'ammoniaque.

   4) Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le métal réduit, pulvérisé et humecté est centrifugé dans le moule à l'aide d'air comprimé.

   5) Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le métal réduit, pulvérisé et humecté est damé dans la forme avec secouement simultané.

   6) Procédé suivant une ou plusieurs des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les pièces moulées sous leur forme fi- nale sont soumises pendant deux à dix heures, suivant l'épaisseur des parois et l'alliage, avantageusement dans un lit de poudre de métaux, à laquelle des produits chimiques cédant de l'ammo - niaque peuvent être ajoutés, à une température de plus de 1300 .

   7) Objets, en particulier outils tranchants, outils d'étira- ge ou analogues en un alliage dur fabriqué selon le procédé sui- vant une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisés en ce que l'alliage dur est constitué de cobalt, de titane et de silicium, ou de cobalt, de titane et de bore, ou d'un mélange des deux, à l'exclusion de carbone, et peut contenir de minimes quantités de magnésium, de vanadium, de béryllium, séparément ou <Desc/Clms Page number 6> simultanément, ainsi que, éventuellement, de minimes quantités de fer.

   8) Objets suivant la revendication 7, caractérisés en ce que le bore ou le titane de l'alliage, ou tous deux, sont remplacés totalement ou partiellement par du tungstène ou un autre métal du groupe du chrome.

   9) Objets suivant la revendication 7, caractérisés en ce que l'alliage contient 40 à 80 % de titane, 10 à 50 % de silicium et jusqu'à 15 % de cobalt.

   10) Objets suivant la revendication 7, caractérisés en ce que l'alliage contient 15 à 50 % de titane, 40 à 80 % de bore et jus- qu'à 15 % de cobalt. il) Objets suivant la revendication 7, caractérisés en ce que l'alliage consiste En un mélange des alliages suivant les reven- dications 9 et 10.

   12) Objets suivant la revendication 7, caractérisés an ce que les quantités de magnésium, d'aluminium, de vanadium, de béryl- lium ajoutées à l'alliage s'élèvent jusqu'à 10%.

   13) Objets suivant la revendication 7, caractérisés en ce que l'alliage possède une teneur en fer allant jusqu'à 2 %.